Cree为何能够成为半导体材料SiC的行业龙头?
发布时间:2020-04-24 12:27:14 浏览:2710
SiC作为一个原材料在19世纪就被察觉了,紧接着的一个世纪里,SiC基于其硬度标准高而普遍在机械加工制造和冶炼中赢得运用,关键用在基本功能陶瓷、高端耐热材料、耐磨材料及冶金原材料这几个行业领域。
尽管早在1907年就创立了第一只SiC二极管,但基于SiC自身构造的不稳定性,SiC的产业发展规划晶体材料的探究之路维持了一整个20世纪,并迄今为止仍在连续不断探究和不断完善。作为一个一种宽带隙半导体材料,与传统型硅基电子元器件相比之下,SiC的击穿场强是传统型硅基电子元器件的10倍,传热系数是传统型硅基电子元器件的3倍,特别适合于高电压运用。SiC电子元器件可以保持更低的通断电阻器,更好的电源开关速率,适用更高温的作业环境。
SiC半导体的全产业链条涉及:衬底->外延->电子元器件(设计方案,生产制造,封测)->运用和方案->终端设备运用。
衬底和外延归属于SiC产业链的上游阶段,作为一个支柱一整个产业发展规划的原材料阶段,无论是从结果是电子元器件的性能指标还是成本费用因素来讲,其重要性怎样注重都不过分。
Cree作为一个一整个产业发展规划的推动者和引领者,在衬底和外延行业领域都拥有绝对性的杰出竞争优势。市场占有率在50%左右。近些年更加是“一片难寻”。针对下游的电子元器件行业龙头来讲,安全保障供应最合适的方案,便是和Cree签署长期性供货协议。Cree现阶段的SiC原材料长期性供货合同的额度早已超出5亿美元,估计这个数字还是会持续迅速地优化方案,这类策略针对这个产业链的发展趋势来讲,会带来非常大的推动作用。
除开Cree外,II-VI、DowCorning、Rohm、昭和电工是关键的用户。它们一起组成了SiC原材料制造行业局面的基本性生态环境,它们的最新动向也会对一整个SiC产业链形成巨大影响。
作为一个世界上最大的半导体元器件的主场团队,国內的SiC原材料企业转型发展近些年也相当迅速。归功于全产业链各个阶段的相互信任和推进,衬底端的国內经销商早已可以批量生产地出示比较好的4寸衬底,6寸片的超进化也在连续不断加快。外延这方面,国內的行业历经数年的加工工艺积淀和优化方案,有一些早已基本性和国外行业龙头处在相同集团公司,正面对战也并不且战且退。原材料端的良好最新进展,针对国內SiC产业链的发展趋势来讲,是极为重要的。
原材料设备这方面,鉴于SiC的衬底原材料生长发育的多元性,几家衬底行业龙头,包含国內的某些衬底生产商,许多基本都是自研自产自销衬底炉子,这也进一步加强提高了添加衬底行业的难度系数——国外衬底行业龙头大部分不对外开放卖炉子,而且衬底生长发育的产品质量把控,有很多的knowhow是核算到衬底炉方面的。
外延炉相对来说相对比较完善,主要是运用MOCVD机器设备,机器设备玩家极其集中化,AiXtron,LPE和VEECO。伴随着这个产业链的持续性火热和高预测分析,各行的生产能力扩展,促使外延炉如今一直以来也是供不应求的工作状态,交货期通常也都得在半年之上。
元器件这方面,分为IDM生产商和Fabless生产商,IDM生产商现阶段关键依然以国外的行业龙头为主导,除了Cree外,大多数是传统式的功率半导体行业龙头,他们在传统式功率半导体销售市场上的相对性市场竞争和势力范围情形,也危害着SiC产业链的发展趋势节奏感。国內的IDM生产商近些年日渐发力追击,据华润微电子信息披露的招股说明书,其将会投资6亿着重支持SiC和GaN,华润微在三代半的合理布局,应当依然IDM的方法,但差别依然相对比较大。
在Fabless-Foundry的策略里,独立自主的第三方fab厂,现阶段主要是XFab和台湾汉磊。将来应当也会出现新的国內玩家添加。紧紧围绕着这类fab厂创建的时候的Fabless-Foundry生态管理体系,日渐也必定会成为SiC电力电子器件中很重要的潜能。
下游的运用,SiC在电力电子技术和许多的传统式高压高功率的功率半导体应用领域中,都是有运用或潜在性的运用发展空间。
EV是SiC电力电子器件/组件的一个大下游销售市场,在OBC、DC/DC和TractionInverter上现阶段都现已开始运用。特斯拉是第一家在其Model3中集成化全SiC功率模块的汽车企业,其工程项目设计部门可以直接与ST战略合作——归功于ST在输出功率半导体封装这方面累积,现阶段这方面也是ST在SiC工作中的绝大多数由来。特斯拉M3的主逆变电源由24个1-in-1功率模块构成,这类组件组装在针翅式散热器上。
技术专业研究组织YoleDevelopment对SiC电力电子器件的运用发展空间、容积和分别的占比做了预测分析,依据Yole的数据信息,将来几年SiC电力电子器件的CAGR将超出30%,新能源车和快速充电设备是在其中提高最快的两个应用领域。
在最后,整理下“超级出海口”丰田在SiC行业的合理布局:
用作2013年就创建了SiC专用型的无尘间、2015年2月就公布了凯美瑞混合动力SiC原型车的老司机,丰田在2017年终止了其在sic行业的绝大多数宣传策划。一部分产业链内的朋友认为,这并不是丰田放弃了选用SiC,只是进入了批量生产化阶段性的“潜伏模式”的直接证据。丰田现阶段的发展战略是将运用在大批量出货的普瑞斯上的电动化技术应用,更进一步拓展到其它车型。假如按照这一战略方针的情况下,2020年左右上市的下一代普瑞斯中,应当会选用新的SiC输出功率元器件。
从这类巨头公布的一部分资料来说,SiC的应用领域和发展趋势是相对比较清晰的,但不同对SiC这块蛋糕也都各有各的计划:Infineon用作功率半导体的擂主,其CoolSiC早就在2016年就开始对外部宣传策划,但从其行动上却没有加大力度与客户沟通——不仅有可能是其SiC元器件的成熟度不佳,系统可靠性还待更长时间的检测,也是有可能是衡量SiC元器件对其传统式强势Si基功率半导体业务流程的冲击性。ST和OnSemi的负担要小一部分,步伐迈得也大一部分。ST大量的考虑是将会依靠SiC来提高自己的市场份额,而OnSemi的管理策略大致依然持续其往日在不同行业的老二管理策略——及时与客户沟通,但不急于求成。
无论产业链中的玩家会如何决策,也即便SiC半导体元器件依然有它自身各式各样的问题,SiC元器件的运用爆发的连接点,很有可能就在接下来的一两年内。
针对Cree,第三代半导体材料发展趋势的道路上,它在最重要的关卡上都做了合理布局——在SiC原材料端,它是不容置疑的最强者。在SiC半导体元器件这方面,它也是先驱者。但是我认为它应当优先选择甚至于全力推进其在原材料端的技术领先地位和护城河——元器件会是一个大市场,但相比较于功率半导体行业龙头来讲,Cree并没有竞争优势,且伴随着以后SiC行业的发展趋势,产业链分工会愈发详细。长期性的市场竞争优势与劣势也会愈发显著。
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